DE102008059436B3 - Hydraulic control valve for controlling double acting working cylinder, has annular channel formed in housing, and recess producing connection of contacts, where dimension of recess is twice larger than another recesse - Google Patents

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Abstract

The valve (20) has standard contacts (A, B, P, T) formed at a valve housing (21). An internal annular channel (V) is formed in the housing and is connected with the contact (B) in a control position of a control piston (26). The channel is connected with an annular space (23) by an internal bridge (30) formed in the housing. A recess (28) produces connection of the contacts (A, T), where a dimension of the recess is twice larger than another recess (28a), which connects the contacts (P, A) and/or the contacts (P, B) and/or the contact (B) and the channel in the control position of the piston.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuerventil zur Steuerung eines einen Kolben mit einseitiger Kolbenstange aufweisenden doppelt wirkenden Arbeitszylinders, wobei das in Kolbenschieberbauweise ausgebildete Steuerventil vier externe Anschlüsse mit zugeordneten, im Ventilgehäuse ausgebildeten Ringkanälen, nämlich einen Pumpenanschluss P, einen Anschluss A für eine Zu- und Abfuhrleitung zum großen Hubraum des Arbeitszylinders, einen Anschluss B für eine Zu- und Abfuhrleitung zum kleinen Hubraum des Arbeitszylinders sowie einen zum Tank führenden Tankanschluss T, aufweist und die Anschlüsse durch einen längsverschiebbar angeordneten, mittels in diesem angeordneter Ausnehmungen ausgebildete Kolbenbunde aufweisenden Steuerkolben über entsprechende, über den Umfang der Kolbenbunde verlaufende Steuerkanten freigegeben beziehungsweise gesperrt werden, und wobei eine Einrichtung zur Rückspeisung des beim Ausfahren der Kolbenstange aus dem kleinen Hubraum des Arbeitszylinders verdrängten und zum Anschluss B des Steuerventils geführten Fluides in den großen Hubraum des Arbeitszylinders vorgesehen ist.The The invention relates to a hydraulic control valve for control a piston having a one-sided piston rod having double acting working cylinder, with the piston spool design trained control valve four external connections with associated, formed in the valve housing Ring channels, namely a pump port P, a port A for a supply and discharge line to the big one Displacement of the working cylinder, a port B for a Zu- and discharge line to the small displacement of the working cylinder as well one leading to the tank Tank terminal T, and the terminals arranged by a longitudinally displaceable, formed by means arranged in this recesses piston collars having overflow control spool corresponding, about released the circumference of the piston collars extending control edges or blocked, and wherein a device for recovery when extending the piston rod from the small displacement of Working cylinder displaced and to the port B of the control valve guided fluid in the large displacement the working cylinder is provided.
  • Ein Steuerventil mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 30 00 260 C2 beschrieben. Die daraus bekannte Ausbildung des Steuerventils soll ein Verfahren des Kolbens des Arbeitszylinders mit Differentialwirkung, das heißt mit einer schnellen Kolbenbewegung, ermöglichen, indem eine Rückspeisung des beim Arbeitshub des Differentialzylinders, das heißt beim Ausfahren der Kolbenstange, aus dem kleinen Hubraum des Arbeitszylinders verdrängten Fluids in die vom Steuerventil zum großen Hubraum des Arbeitszylinders führende Leitung vorgesehen ist, so dass die Pumpe sowohl beim Arbeitshub des Arbeitszylinders als auch bei dessen Rückhub mit einem Einfahren der Kolbenstange jeweils nur die gleiche Fördermenge liefern muss. Da zusätzlich beim Rückhub des Arbeitszylinders die aus dem großen Hubraum verdrängte Fluidmenge größer ist als die beim Arbeitshub des Arbeitszylinders aus dem kleinen Hubraum verdrängte Fluidmenge sind bei dem aus der DE 30 00 260 C2 bekannten Steuerventil sechs externe Anschlüsse ausgebildet. Zusätzlich zu den Standard-Anschlüssen P, A, B, T eines Standard-Kolbenschieberventils ist an dem Gehäuse zunächst ein zweiter externer Anschluss A2 ausgebildet, der über eine zusätzliche ventilexterne Leitungsverbindung an die vom Anschluss A zum größeren Hubraum des Arbeitszylinders führende Zu- und Abfuhrleitung angeschlossen ist, um beim Arbeitshub des Arbeitszylinders die aus dem kleinen Hubraum verdrängte Flüssigkeit unter Umgehung der Pumpe rückspeisen zu können. Weiterhin ist ein zweiter externer Anschluss T2 vorgesehen, um den beim Rückhub des Arbeitszylinders aus dem großen Hubraum verdrängten Fluidstrom aufteilen und über das Steuerventil abführen zu können. Entsprechend weist das Steuerventil einen speziellen Steuerkolben mit drei Kolbenbunden auf, da zur Steuerung der jeweiligen Anschlussverbindungen mindestens fünf Steuerkanten erforderlich sind.A control valve with the aforementioned features is in the DE 30 00 260 C2 described. The well-known design of the control valve to a method of the piston of the working cylinder with differential action, ie with a quick piston movement, allow by a return of the working stroke of the differential cylinder, ie when extending the piston rod, from the small displacement of the working cylinder displaced fluid in the line leading from the control valve to the large displacement of the working cylinder is provided so that the pump must deliver only the same flow rate both during the working stroke of the working cylinder and during its return stroke with a retraction of the piston rod. In addition, since the return stroke of the working cylinder displaced from the large displacement fluid amount is greater than the displaced during the working stroke of the working cylinder from the small displacement fluid amount are in the from DE 30 00 260 C2 known control valve six external connections formed. In addition to the standard ports P, A, B, T of a standard spool valve, a second external port A2 is initially formed on the housing, which via an additional external valve line connection to the leading from the port A to the larger displacement of the working cylinder supply and discharge line is connected to the working stroke of the working cylinder to be able to return the liquid displaced from the small displacement bypassing the pump. Furthermore, a second external port T2 is provided in order to divide the displaced during the return stroke of the working cylinder from the large displacement fluid flow and to be able to dissipate via the control valve. Accordingly, the control valve on a special control piston with three piston collars, since at least five control edges are required to control the respective connection connections.
  • Mit dem bekannten Steuerventil ist der wesentliche Nachteil verbunden, dass das Steuerventil ein von der Standardausführung entsprechender Kolbenschieberventile abweichendes Lochbild mit sechs externen Anschlüssen aufweist, sowie ferner einen speziell dafür ausgebildeten Steuerkolben. Nachteilig ist weiterhin die außerhalb des Steuerventils zum Arbeitszylinder hin vorzusehende Leitungsverbindung. Insgesamt sind somit Herstellung und Montage des bekannten Steuerventils in Verbindung mit einem Differentialzylinder aufwendig.With the known control valve is associated with the significant disadvantage the control valve is a spool valve of the standard type has a different hole pattern with six external terminals, and also a special one for that trained control piston. Another disadvantage is the outside the control valve to the working cylinder to be provided line connection. All in all are thus manufacturing and assembly of the known control valve in Complex connection with a differential cylinder.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Steuerventil so auszugestalten, dass die Standard-Ausführung eines Ventilgehäuses mit lediglich vier externen Anschlüssen beibehalten werden kann.Of the Invention is therefore based on the object, a generic control valve to design so that the standard version of a valve body with only four external connections maintained can be.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution This object is achieved including advantageous embodiments and further developments of the invention from the content of the claims, which read this description.
  • Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass im Ventilgehäuse ein fünfter interner und bei einer zugeordneten Steuerstellung des Steuerkolbens mit dem Anschluss B verbundener Ringkanal V ausgebildet ist, der über eine im Ventilgehäuse ausgebildete interne Brücke mit dem zum Anschluss A gehörigen Ringraum verbunden ist, und dass die die Verbindung der Anschlüsse A und T herstellende Ausnehmung im Steuerkolben mindestens doppelt so groß bemessen ist wie die in der betreffenden Steuerstellung des Ventilkolbens die Anschlüsse P und A beziehungsweise B sowie B und V verbindenden Ausnehmungen. Erfindungsgemäß erfolgt somit die Einspeisung des aus dem kleinen Hubraum des Arbeitszylinders verdrängten Fluids in den zum Anschluss A gehörigen Ringraum, damit hinter die zwischen den Anschlüssen P und A wirksame Steuerkante des Steuerkolbens. Somit herrscht im kleineren Hubraum des Arbeitszylinders im wesentlichen der gleiche Druck wie in dessen großem Hubraum.The The invention provides in its basic idea that in the valve housing a fifth internal and at an associated control position of the control piston formed with the terminal B connected annular channel V, via a formed in the valve housing internal bridge with the belonging to the connection A. Annulus is connected, and that the connection of the terminals A and T producing recess in the control piston at least twice tall is like that in the relevant control position of the valve piston the connections P and A and B and B and V connecting recesses. According to the invention thus the feed of the from the small displacement of the working cylinder displaced Fluids in the terminal A associated annulus, so behind the between the connections P and A effective control edge of the control piston. Thus prevails in the smaller displacement of the working cylinder substantially the same Pressure as in the big one Displacement.
  • Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass durch die Anordnung eines lediglich internen zusätzlichen Ringkanals ohne dessen Verbindung nach außen und die ebenfalls ventilinterne Verbindung dieses Ringkanals mit dem zum Anschluss A gehörigen Ringkanal über die ventilinterne Brücke ein weiterer Gehäuseanschluss vermieden ist. Der Notwendigkeit einer über das Steuerventil beim Rückhub des Arbeitszylinders zum Tank zu führenden Fluidmenge wird durch die entsprechend groß bemessene Ausnehmung im Steuerkolben Rechnung getragen. Somit kann in vorteilhafter Weise das Standard-Lochbild eines üblichen Ventilgehäuses mit vier externen Anschlüssen verwendet werden, wobei gleichzeitig keine externen zusätzlichen Leitungsverbindungen zwischen dem Steuerventil und dem Arbeitszylinder beziehungsweise den dahin führenden Zu- und Abfuhrleitungen erforderlich sind. Weiterhin kann ein im wesentlichen standardmäßig ausgebildeter Steuerkolben mit zwei Kolbenbunden verwendet werden, bei dem lediglich eine äußere Ausnehmung eine entsprechend größere Abmessung erhalten muss. Ventilintern sind bei dem Ventilgehäuse lediglich der fünfte Ringkanal und die gehäuseinterne Brücke anzubringen. Insgesamt bedeuten insoweit die an einem Standardventil in Kolbenschieberbauweise vorzunehmenden Änderungen im Vergleich zu den im Stand der Technik beschriebenen Lösungen keinen erheblichen Mehraufwand.The invention has the advantage that a further housing connection is avoided by the arrangement of a merely internal additional annular channel without its connection to the outside and the valve-internal connection of this annular channel with the ring A belonging to the port A via the valve-internal bridge. The need for an over the control valve at Return stroke of the working cylinder to the tank leading to fluid quantity is taken into account by the correspondingly large sized recess in the control piston. Thus, the standard hole pattern of a conventional valve housing with four external terminals can be used in an advantageous manner, at the same time no external additional line connections between the control valve and the working cylinder or the leading thereto supply and discharge lines are required. Furthermore, a substantially standard trained control piston can be used with two piston collars, in which only an outer recess must receive a correspondingly larger dimension. Valve internally, only the fifth annular channel and the internal bridge are to be attached to the valve housing. Overall, in this respect, the changes to be made to a standard valve in the piston-slide design mean, in comparison with the solutions described in the prior art, no significant additional expenditure.
  • Bei derartigen Steuerungen von Differentialzylindern tritt als zusätzliche Forderung auf, zumindest am Ende des Arbeitshubes bei ausgefahrener Kolbenstange die volle von der Pumpe zur Verfügung gestellte Kraft nicht mehr zum Bewegen des Kolbens, sondern als Haltekraft einzusetzen. Hierzu ist bei der in der DE 30 00 260 C2 beschriebenen Anordnung zusätzlich in die zwischen dem Anschluss A2 des Steuerventils und der zum größeren Hubraum des Arbeitszylinders führenden Zu- und Abfuhrleitung verlaufende Verbindungsleitung ein Wegeventil mit zwei Schaltstellungen eingeschaltet. Wenn sich die Kolbenstange in der ausgefahrenen Stellung befindet, schaltet das Wegeventil in eine Stellung um, in welcher die über das Steuerventil realisierte Rückspeisungs-Verbindung zwischen dem kleinen Hubraum und dem großen Hubraum des Arbeitszylinders unterbrochen und nunmehr der kleine Hubraum des Arbeitszylinders unmittelbar an den Tank angeschlossen ist. Bei einer solchen Schaltstellung des Wegeventils wirkt dem an der großen Fläche des Kolbens des Arbeitszylinders im großen Hubraum wirkenden Druck kein Druck in dem kleinen Hubraum des Arbeitszylinders mehr entgegen, so dass die Haltekraft gegenüber dem Zustand beim Ausfahren der Kolbenstange jedenfalls bei symmetrischer Ausbildung des Arbeitszylinders auf das Doppelte erhöht ist. Mit dieser bekannten Ausführung ist der Nachteil verbunden, dass das zusätzliche Wegeventil einen vermehrten Aufwand bei der entsprechenden Ausgestaltung der Steuerung insgesamt bedeutet, insbesondere auch deswegen, weil dieses Wegeventil auf die gleiche Nenngröße ausgelegt sein muss wie das der Hauptsteuerung des Arbeitszylinders dienende Steuerventil, soweit in dem angesprochenen Funktionsfall des Anschlusses des kleinen Hubraumes des Arbeitszylinders an den Tank der gleiche Durchlass an Fluid über das Wegeventil zu führen ist, wie dies für das Steuerventil gilt.In such controls of differential cylinders occurs as an additional requirement, at least at the end of the working stroke with extended piston rod, the full force provided by the pump force is no longer used to move the piston, but as a holding force. This is in the in the DE 30 00 260 C2 described arrangement in addition to the leading between the port A2 of the control valve and the larger displacement of the working cylinder supply and discharge line extending connecting line a directional control valve with two switching positions. When the piston rod is in the extended position, the directional valve switches to a position in which the realized via the control valve feedback connection between the small displacement and the large displacement of the working cylinder interrupted and now the small displacement of the working cylinder directly to the tank connected. In such a switching position of the directional control valve acting on the large surface of the piston of the working cylinder in the large capacity pressure no longer counteracts pressure in the small displacement of the working cylinder, so that the holding force against the state when extending the piston rod in any case with symmetrical design of the working cylinder double is increased. With this known design has the disadvantage that the additional directional control valve an increased effort in the corresponding design of the control means a total, especially because this directional control valve must be designed to the same size as the main control of the working cylinder serving control valve, as far as the aforementioned functional case of the connection of the small displacement of the working cylinder to the tank, the same passage to conduct fluid through the directional control valve, as is the case for the control valve.
  • Hierzu ist es aus der WO 98/01677 wie auch der WO 98/01678 jeweils bekannt, das hydraulische Steuerventil zu modifizieren, indem ein weiterer siebter externer Anschluss vorgesehen und der Ventilkolben entsprechend mit sieben Steuerkanten ausgebildet ist. Gleichzeitig ist eine weitere externe Verbindungsleitung vorgesehen. Bei dieser Modifikation ist zwar das zusätzliche Wegeventil entfallen, jedoch zeichnet sich das modifizierte Steuerventil durch eine noch kompliziertere Ausgestaltung von Ventilgehäuse und Steuerkolben aus. Nachteilig ist weiterhin, dass der Zeitpunkt des Umschaltens zwischen der schnellen Kolbenbewegung und dem Aufbringen der vollen Haltekraft von der konstruktiven Auslegung des Steuerkolbens abhängig ist.For this it is from the WO 98/01677 as well as the WO 98/01678 each known to modify the hydraulic control valve by providing a further seventh external connection and the valve piston is formed according to seven control edges. At the same time a further external connection line is provided. Although the additional directional control valve is omitted in this modification, the modified control valve is characterized by an even more complicated embodiment of the valve housing and the control piston. A further disadvantage is that the time of switching between the fast piston movement and the application of the full holding force of the structural design of the control piston is dependent.
  • Insofern sieht die Erfindung in einer besonderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Prinzips zur Beibehaltung von nur vier externen Anschlüssen vor, dass die vom fünften internen Ringkanal V wegführende gehäuseinterne Brücke sowohl an den zum Anschluss A gehörigen Ringraum als auch an den zum Tankanschluss T gehörigen Ringraum angeschlossen ist, wobei in eine hierzu zwischen der gehäuseinternen Brücke und dem zum Anschluss A gehörigen Ringraum ausgestaltete Verbindungsbohrung ein ventilinternes Rückschlagventil mit einer zum Anschluss A gerichteten Durchlassrichtung und in dem stromabwärts der von der gehäuseinternen Brücke abgehenden Verbindungsbohrung zu dem zum Tankanschluss T gehörigen Ringraum führenden Abschnitt der gehäuseinternen Brücke ein extern ansteuerbares Sperrventil zum Öffnen und Schließen der Verbindung von V nach T angeordnet ist.insofar sees the invention in a particular embodiment of the principle according to the invention to maintain only four external connections before that of the fifth internal Leading away ring channel V. housing internal bridge both at the annulus associated with port A and at belonging to the tank connection T. Annulus is connected, in a purpose between the inside of the housing bridge and to the connection A belonging Annulus configured connecting bore an in-valve check valve with a direction of passage A directed to the port and in the downstream of the from the housing internal bridge outgoing connection bore leading to the tank connection T associated annulus Section of the housing internal bridge an externally controllable shut-off valve for opening and closing the Connection is arranged from V to T.
  • Bei dieser Ausgestaltung des Steuerventils ist nun einerseits weiterhin über den fünften Ringraum und die gehäuseinterne Brücke bei entsprechender Stellung des Steuerkolbens die der Rückspeisung bei schneller Kolbenfahrt dienende Verbindung der externen Anschlüsse B und A gegeben, wobei die Verbindung der ventilinternen Brücke zum Tankanschluss T über das ventilinterne Sperrventil gesperrt ist und das Rückschlagventil die Verbindung von B über V in Richtung nach A freigibt. Soll von schneller Kolbenfahrt auf die volle Haltekraft umgeschaltet werden, so ist, wie beim Stand der Technik auch, die Verbindung zwischen den Anschlüssen B und T zu öffnen, was durch die Umschaltung des ventilinternen Sperrventils von dessen Sperrstellung in dessen Offenstellung geschieht, so dass nun der Anschluss B über V unmittelbar in den zum Tankanschluss T gehörigen Ringraum entlastet. Da die ventilinterne Brücke an den Ringraum von T angeschlossen ist, bleibt die Verbindung zum Tank von der Sperrung der Anschlüsse A und T durch den zugehörigen Kolbenbund des Ventilkolbens unberührt. Mit dieser Modifikation des Steuerventils ist über die Vermeidung ventilexterner zusätzlicher Leitungsverbindungen und/oder Steuerventile hinaus der besondere Vorteil verbunden, dass die Umschaltung von schneller Kolbenfahrt auf volle Haltekraft zu jedem Zeitpunkt, dass heißt in jeder Stellung des Kolbens des Arbeitszylinders möglich ist, weil es lediglich der von extern zu bewirkenden Ansteuerung des ventilinternen Sperrventils bedarf. Somit ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Steuerventils hinsichtlich des Zeitpunktes der vorgenannten Umschaltung von der Bauweise des Steuerventils unabhängig.In this embodiment, the control valve is now on the one hand continue on the fifth annular space and the housing-internal bridge with appropriate position of the control piston the return of faster piston serving connection of the external connections B and A given, the connection of the valve-internal bridge to the tank connection T via the valve internal Lock valve is locked and the check valve releases the connection from B to V in the direction of A. If you want to switch from faster piston travel to the full holding force, it is, as in the prior art, to open the connection between the terminals B and T, which is done by the switching of the valve internal check valve from its blocking position in its open position, so now the connection B via V directly relieved in the tank port T belonging annulus. Since the valve-internal bridge is connected to the annulus of T, the connection to the tank remains unaffected by the blocking of ports A and T by the associated piston collar of the valve piston. With this Modification of the control valve is on the avoidance of valve external additional line connections and / or control valves addition of the particular advantage that the switch from faster piston travel to full holding force at any time, that is possible in any position of the piston of the working cylinder, because it is only the of requires externally to be effected control of the valve internal check valve. Thus, the inventive design of the control valve is independent of the construction of the control valve with respect to the timing of the aforementioned switching.
  • Vorzugsweise ist dabei das ventilinterne Sperrventil ein elektrisch ansteuerbares Sperrventil.Preferably is the valve-internal check valve an electrically controllable Check valve.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:In the drawing are embodiments of Invention, which are described below. It demonstrate:
  • 1 ein hydraulisches Steuerventil mit daran angeschlossenem Arbeitszylinder in einer schematischen Darstellung, 1 a hydraulic control valve with attached working cylinder in a schematic representation,
  • 2 das Steuerventil gemäß 1 in einer anderen Ausführungsform mit einer Umschaltmöglichkeit von schneller Kolbenfahrt auf Erhöhung der Haltekraft, 2 the control valve according to 1 in another embodiment with a switch possibility of fast piston travel to increase the holding force,
  • Die vorstehende Zeichnung gibt lediglich die Ausgangsstellung für die nachstehende Funktionserläuterung ohne Rücksicht auf die maßstäbliche Ausführung des Steuerventils als Anhalt wieder, so dass die konstruktive Auslegung und Wahl der Abmessungen von dem Durchschnittsfachmann in Kenntnis der von der Erfindung gewollten Funktionszusammenhänge zu treffen ist.The The above drawing gives only the starting position for the following function Explanation regardless on the scale execution of the Control valve as a stop again, so that the constructive design and choice of dimensions by those of ordinary skill in the art to make the desired by the invention functional relationships is.
  • Ein sich zunächst aus 1 ergebender Arbeitszylinder 10 weist einen darin verschieblichen und beiderseits unterschiedliche Flächen aufweisenden Kolben 11 mit einer Kolbenstange 12 auf. Der Kolben 11 unterteilt den Arbeitszylinder 10 in einen großen Hubraum 13 und einen kleinen Hubraum 14. Jeder Hubraum 13, 14 ist über eine an ihm angeschlossene Zu- und zugleich Abfuhrleitung 15 beziehungsweise 16 für das Fluid mit den Verbraucheranschlüssen eines Steuerventils 20 verbunden, wobei dem Steuerventil 20 weiterhin ein Tank 17 und eine Pumpe 18 zugeordnet sind.A first off 1 resulting working cylinder 10 has a displaceable therein and on both sides different surfaces having pistons 11 with a piston rod 12 on. The piston 11 divides the working cylinder 10 in a large displacement 13 and a small displacement 14 , Each displacement 13 . 14 is via an attached to him and at the same time discharge line 15 respectively 16 for the fluid to the load ports of a control valve 20 connected, the control valve 20 continue a tank 17 and a pump 18 assigned.
  • Insofern sind an dem Ventilgehäuse 21 des Steuerventils 20 vier Standard-Anschlüsse P, A, B, T ausgebildet, wobei der Anschluss P mit der Pumpe 18, der Anschluss A über die Zu- und Abfuhrleitung 15 mit dem großen Hubraum 13 des Arbeitszylinders 10 und der Anschluss B über die Zu- und Abfuhrleitung 16 mit dem kleinen Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 verbunden ist. Dem Tankanschluss T ist der Tank 17 zugeordnet. Im Inneren des Ventilgehäuses 21 sind den einzelnen, vorgenannten Gehäuseanschlüssen jeweils Ringräume zugeordnet, und zwar ein Ringraum 22 für den Anschluss P, ein Ringraum 23 für den Anschluss A, ein Ringraum 24 für den Anschluss B und ein Ringraum 25 für den Anschluss T.In this respect are on the valve body 21 of the control valve 20 four standard ports P, A, B, T formed, with the port P to the pump 18 , the connection A via the supply and discharge line 15 with the big cubic capacity 13 of the working cylinder 10 and port B via the supply and discharge line 16 with the small displacement 14 of the working cylinder 10 connected is. The tank connection T is the tank 17 assigned. Inside the valve body 21 the individual, aforementioned housing connections are each associated with annular spaces, namely an annular space 22 for connection P, an annulus 23 for connection A, an annulus 24 for port B and an annulus 25 for the connection T.
  • In der zugeordneten Bohrung des Ventilgehäuses 21 des Steuerventils 20 ist ein Steuerkolben 26 verschiebbar, der zwei Kolbenbunde 27 aufweist, wobei zwischen den Kolbenbunden 27 und jeweils auf der Außenseite eines jeden Kolbenbundes 27 Ausnehmungen 28 bzw. 28a ausgefräst sind. In der schematisch dargestellten Mittelstellung des Steuerkolbens 26 in 1 sperren die beiden Kolbenbunde 27 die Verbraucheranschlüsse A und B ab.In the assigned bore of the valve housing 21 of the control valve 20 is a control piston 26 slidable, the two piston collars 27 having, between the piston collars 27 and each on the outside of each piston collar 27 recesses 28 respectively. 28a are milled out. In the schematically illustrated center position of the control piston 26 in 1 lock the two piston collars 27 the consumer connections A and B from.
  • Zur Herbeiführung der Steuerbewegungen des Steuerkolbens 26 sind an den beiden Enden des Steuerkolbens 26 in dem Ventilgehäuse 21 jeweils Steuerräume 46 ausgebildet, die über im Ventilgehäuse 21 ausgebildete Vorsteuerleitungen 47 mit einer an dem Steuerventil 20 angeschlossenen, nicht dargestellten Vorsteuerung in Verbindung stehen. In den Steuerräumen 46 sind Federn 45 angeordnet, die den Steuerkolben 26 bei einem in den Steuerräumen 46 herrschenden Druck von null bar in seiner Mittenstellung fixieren. An dem einen Ende des Steuerkolbens 26 ist ein Wegmesssystem 48 angeschlossen. Durch Einleitung von entsprechendem Steueröl in einen der beiden Steuerräume 46 kann der Steuerkolben 26 in dem Ventilgehäuse 21 in beiden Richtungen jeweils verschoben werden, so dass die an dem Steuerkolben 26 ausgebildeten Kolbenbunde 27 über die dazwischen liegenden Ausnehmungen 28 bzw. 28a jeweils die Gehäuseanschlüsse P, A, B, T im Hinblick auf die gewünschte Ventilfunktion verbinden.To bring about the control movements of the control piston 26 are at the two ends of the control piston 26 in the valve housing 21 each control rooms 46 formed over in the valve body 21 trained pilot control lines 47 with one on the control valve 20 connected, not shown pilot control in connection. In the control rooms 46 are springs 45 arranged, which the control piston 26 at one in the control rooms 46 fix the prevailing pressure of zero bar in its center position. At one end of the control piston 26 is a distance measuring system 48 connected. By introducing appropriate control oil into one of the two control rooms 46 can the spool 26 in the valve housing 21 be shifted in both directions, so that the on the control piston 26 trained piston collars 27 over the intervening recesses 28 and 28a respectively connect the housing terminals P, A, B, T with respect to the desired valve function.
  • Um eine Rückspeisung des bei dem Arbeitshub des Arbeitszylinders 10, dass heißt bei dem Ausfahren der Kolbenstange 12 aus dem Arbeitszylinder 10, aus dem kleinen Hubraum 14 verdrängten Fluids unter Umgehung der Pumpe in den großen Hubraum 13 des Arbeitszylinders 10 durchführen zu können, ist in dem Ventilgehäuse 21 dem Anschluss B benachbart ein zusätzlicher, fünfter Ringkanal V ausgebildet, der über eine im Ventilgehäuse 21 ausgebildete interne Brücke 30 mit dem dem Anschluss A zugehörigen Ringraum 23 verbunden ist.To a return of the at the working stroke of the working cylinder 10 , that is, in the extension of the piston rod 12 from the working cylinder 10 , from the small displacement 14 displaced fluids, bypassing the pump in the large displacement 13 of the working cylinder 10 to be able to perform, is in the valve body 21 the terminal B adjacent to an additional, fifth annular channel V formed, the one in the valve housing 21 trained internal bridge 30 with the connection A associated annulus 23 connected is.
  • Mit dieser Ausgestaltung wird ermöglicht, dass in einer nach links versetzten Stellung des Steuerkolbens 26, in welcher eine Verbindung zwischen dem Anschluss P und dem Anschluss A hergestellt und der Tankanschluss T durch den linken Kolbenbund 27 blockiert ist, gleichzeitig die Verbindung zwischen P und B durch den rechten Kolbenbund 27 gesperrt ist, während die Verbindung von B nach V geöffnet ist. In dieser Stellung kann das aus dem kleinen Hubraum 14 verdrängte Fluid über die Zu- und Abfuhrleitung 16, den Anschluss B, den Ringkanal V und die interne Brücke 30 zu dem dem Anschluss A gehörigen Ringraum 23 hinzutreten, so dass hier der von der Pumpe P gelieferte Volumenstrom um die Rückspeisung aus dem kleinen Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 erhöht wird. Somit ist ein Schnellgang des Kolbens 11 im Arbeitszylinder 10 gegeben.With this embodiment, it is possible that in a left-shifted position of the control piston 26 in which a connection between the port P and the port A made and the tank port T through the left piston collar 27 is blocked, at the same time the connection between P and B through the right piston collar 27 is locked while the connection from B to V is open. In this position, the from the klei NEN cubic capacity 14 displaced fluid via the supply and discharge line 16 , the connection B, the ring channel V and the internal bridge 30 to the terminal A associated annulus 23 so that here the delivered from the pump P flow to the return from the small displacement 14 of the working cylinder 10 is increased. Thus, an overdrive of the piston 11 in the working cylinder 10 given.
  • Zum Rückhub des Kolbens 11 im Arbeitszylinder 10 wird der Steuerkolben 26 gegenüber der in 1 dargestellten Stellung nach Rechts versetzt, so dass die Verbindung von P nach B geöffnet und gleichzeitig die Verbindung von B nach V durch den rechten Ringbund 27 gesperrt ist. Da gleichzeitig die Verbindung von P nach A durch den linken Ringbund 27 gesperrt ist, fördert die Pumpe 18 nun über die Verbindung P-B in den kleinen Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 und sorgt für ein Verfahren des Kolbens 11 nach links. Gleichzeitig ist in der nach rechts versetzten Stellung des Steuerkolbens 26 die Verbindung von A nach T durch die linke äußere Ausnehmung 28 im Steuerkolben 26 freigegeben, so dass das beim Rückhub des Kolbens 11 aus dem großen Hubraum 13 verdrängte Fluid über die Zu- und Abfuhrleitung 15, den Anschluss A, die Ausnehmung 28 und den Anschluss T zum Tank 17 abfließen kann. Soweit hierbei die doppelte Fluidmenge über das Steuerventil zu führen ist, weist die die Verbindung von A nach T öffnende Ausnehmung 28 mindestens die doppelte Größe der anderen, an dem Steuerkolben 26 ausgebildeten Ausnehmungen 28a auf.To the return stroke of the piston 11 in the working cylinder 10 becomes the control piston 26 opposite to the 1 Position shown offset to the right, so that the connection from P to B opened and at the same time the connection from B to V through the right collar 27 Is blocked. Since at the same time the connection from P to A through the left collar 27 locked, promotes the pump 18 now on the connection PB in the small displacement 14 of the working cylinder 10 and provides a method of the piston 11 to the left. At the same time is in the offset to the right position of the control piston 26 the connection from A to T through the left outer recess 28 in the control piston 26 released, so that during the return stroke of the piston 11 from the big displacement 13 displaced fluid via the supply and discharge line 15 , the connection A, the recess 28 and the port T to the tank 17 can drain away. As far as this double the amount of fluid is to be guided through the control valve, has the connection from A to T opening recess 28 at least twice the size of the other, on the control piston 26 trained recesses 28a on.
  • In 2 ist eine Weiterbildung des vorstehend zu 1 beschriebenen Steuerventils dargestellt, bei welchem nun eine Umschaltmöglichkeit von dem sogenannten Eilgang des Arbeitszylinders mit schnellerer Ausschubbewegung der Kolbenstange 12 auf einen Zustand mit hoher Haltekraft möglich ist. Wie im Stand der Technik grundsätzlich vorgegeben, muss dabei der kleine Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 durch die Umschaltung zum Tank 17 hin entlastet werden, damit im kleinen Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 kein Druck mehr ansteht. Hierzu ist das in 1 dargestellte Steuerventil 20 dahingehend weitergebildet, dass die interne Brücke 30 in Richtung des zum Tankanschluss T gehörigen Ringraumes 25 weitergeführt ist und davon abgehend eine Verbindungsbohrung 40 zu dem zum Anschluss A gehörigen Ringraum 23 angeordnet ist. Insofern weist die interne Brücke 30 einen stromabwärts der Verbindungsbohrung 40 gelegenen und zu dem zum Tankanschluss T gehörigen Ringraum 25 führenden Abschnitt 41 auf. Dabei ist in die Verbindungsbohrung 40 im Inneren des Ventilgehäuses 21 ein Rückschlagventil 42 eingeschaltet, welches eine zum Anschluss A hin gerichtete Durchlassrichtung aufweist. Ferner ist in den zwischen der Verbindungsbohrung 40 und dem Ringraum 25 des Anschlusses T gelegenen Abschnitt 41 ein vorzugsweise elektrisch betätigbares Sperrventil 43 eingeschaltet, mittels dessen die von dem Ringkanal V herkommende Verbindung zum Anschluss T absperrbar beziehungsweise öffenbar ist.In 2 is a development of the above 1 shown control valve, in which now a switchover of the so-called rapid traverse of the working cylinder with faster ejection movement of the piston rod 12 to a state with high holding power is possible. As always specified in the prior art, while the small displacement 14 of the working cylinder 10 by switching to the tank 17 be relieved, so in the small displacement 14 of the working cylinder 10 there is no pressure left. This is the in 1 illustrated control valve 20 to the effect that the internal bridge 30 in the direction of the tank connection T belonging annular space 25 is continued and outgoing from a connecting hole 40 to the terminal A associated annulus 23 is arranged. In this respect, the internal bridge points 30 one downstream of the connection bore 40 located and to the tank connection T belonging annulus 25 leading section 41 on. It is in the connection hole 40 inside the valve body 21 a check valve 42 turned on, which has a direction of the port A towards the direction of passage. Furthermore, in between the connecting hole 40 and the annulus 25 Port T located 41 a preferably electrically actuated shut-off valve 43 switched, by means of which the coming of the ring channel V connection to the terminal T can be shut off or opened.
  • In der sogenannten Eilgangsschaltung also beim schnellen Vorfahren des Kolbens 11 in dem Arbeitszylinder 10 mit Ausschub der Kolbenstange 12 befindet sich das Sperrventil 43 in der Sperrstellung, so dass das aus dem kleinen Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 verdrängte Fluid vom Anschluss B über V, die weiterführende interne Brücke 30 und die davon abgehende Verbindungsbohrung 40 mit dem zum Anschluss A gehörigen Ringraum 23 verbunden ist, wobei in dieser Fließrichtung sich das Rückschlagventil 42 jeweils öffnet. Soll nun auf die volle Haltekraft im Arbeitszylinder 10 umgeschaltet und insofern eine Verbindung des kleinen Hubraums 14 zum Tank 17 hergestellt werden, so wird das Sperrventil 43 in die Offen-Stellung geschaltet, so dass der Verbindungsweg von dem kleinen Hubraum 14 über den Anschluss B, den Ringkanal V, die interne Brücke 30 mit Abschnitt 41 zu dem dem Anschluss T zugeordneten Ringraum 25 freigegeben ist. In dieser Stellung sperrt das Rückschlagventil 42 den Weg vom unter Pumpendruck stehenden Ringkanal 23 in Richtung der internen Brücke 30 mit Abschnitt 41, so dass hier eine Entlastung des dem Anschluss A zugehörigen Ringraums 23 zum Tankanschluss T nicht möglich ist.In the so-called rapid traverse so that fast ancestor of the piston 11 in the working cylinder 10 with extension of the piston rod 12 is the check valve 43 in the locked position, so that from the small displacement 14 of the working cylinder 10 displaced fluid from port B via V, the continuing internal bridge 30 and the outgoing connection hole 40 with the annulus associated with port A. 23 is connected, wherein in this flow direction, the check valve 42 each opens. Now on the full holding force in the working cylinder 10 switched over and so far a connection of the small displacement 14 to the tank 17 be prepared, then the check valve 43 switched to the open position, so that the connection path of the small capacity 14 via the connection B, the ring channel V, the internal bridge 30 with section 41 to the terminal T associated annulus 25 is released. In this position, the check valve locks 42 the way from standing under pump pressure ring channel 23 towards the internal bridge 30 with section 41 , So here is a discharge of the terminal A associated annulus 23 to the tank connection T is not possible.

Claims (3)

  1. Hydraulisches Steuerventil zur Steuerung eines einen Kolben mit einseitiger Kolbenstange aufweisenden doppelt wirkenden Arbeitszylinders, wobei das in Kolbenschieberbauweise ausgebildete Steuerventil vier externe Anschlüsse mit zugeordneten, im Ventilgehäuse ausgebildeten Ringkanälen, nämlich einen Pumpenanschluss (P), einen Anschluss (A) für eine Zu- und Abfuhrleitung zum großen Hubraum des Arbeitszylinders, einen Anschluss (B) für eine Zu- und Abfuhrleitung zum kleinen Hubraum des Arbeitszylinders sowie einen zum Tank führenden Tankanschluss (T), aufweist und die Anschlüsse durch einen längsverschiebbar angeordneten, mittels in diesem angeordneter Ausnehmungen ausgebildete Kolbenbunde aufweisenden Steuerkolben über entsprechende, über den Umfang der Kolbenbunde verlaufende Steuerkanten freigegeben beziehungsweise gesperrt werden, und wobei eine Einrichtung zur Rückspeisung des beim Ausfahren der Kolbenstange aus dem kleinen Hubraum des Arbeitszylinders verdrängten und zum Anschluss (B) des Steuerventils geführten Fluides in den großen Hubraum des Arbeitszylinders vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilgehäuse (21) ein fünfter interner und bei einer zugeordneten Steuerstellung des Steuerkolbens (26) mit dem Anschluss (B) verbundener Ringkanal (V) ausgebildet ist, der über eine im Ventilgehäuse (21) ausgebildete interne Brücke (30) mit dem zum Anschluss (A) gehörigen Ringraum (23) verbunden ist, und dass die die Verbindung der Anschlüsse (A) und (T) herstellende Ausnehmung (28) im Steuerkolben (26) mindestens doppelt so groß bemessen ist wie die in der betreffenden Steuerstellung des Ventilkolbens (26) die Anschlüsse (P) und (A) beziehungsweise (B) sowie (B) und (V) verbindenden Ausnehmungen (28a).Hydraulic control valve for controlling a piston having a one-sided piston rod having double-acting working cylinder, wherein the piston valve constructed control valve four external connections with associated, formed in the valve housing ring channels, namely a pump port (P), a connection (A) for a supply and discharge line to the large displacement of the working cylinder, a connection (B) for a supply and discharge line to the small displacement of the working cylinder and a tank leading tank terminal (T), and the terminals arranged by a longitudinally displaceable, formed by means arranged in this recesses piston collars having control piston be released or blocked via corresponding, extending over the circumference of the piston collars control edges, and wherein a means for feeding back the displaced during extension of the piston rod from the small displacement of the working cylinder and z provided to connection (B) of the control valve guided fluid in the large displacement of the working cylinder, characterized in that in the valve housing ( 21 ) a fifth internal and at an associated control position of the control piston ( 26 ) is formed with the terminal (B) connected annular channel (V), the via one in the valve housing ( 21 ) formed internal bridge ( 30 ) with the annulus belonging to the connection (A) ( 23 ) and that the connection of the terminals (A) and (T) producing recess ( 28 ) in the control piston ( 26 ) is at least twice as large as that in the relevant control position of the valve piston ( 26 ) the connections (P) and (A) or (B) and (B) and (V) connecting recesses ( 28a ).
  2. Hydraulisches Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom fünften internen Ringkanal (V) wegführende gehäuseinterne Brücke (30) sowohl an den zum Anschluss (A) gehörigen Ringraum (23) als auch an den zum Tankanschluss (T) gehörigen Ringraum (25) angeschlossen ist, wobei in eine hierzu zwischen der gehäuseinternen Brücke (30) und dem zum Anschluss (A) gehörigen Ringraum (23) ausgestaltete Verbindungsbohrung (40) ein ventilinternes Rückschlagventil (42) mit einer zum Anschluss (A) gerichteten Durchlassrichtung und in dem stromabwärts der von der gehäuseinternen Brücke (30) abgehenden Verbindungsbohrung (40) zu dem zum Tankanschluss (T) gehörigen Ringraum (25) führenden Abschnitt (41) der gehäuseinternen Brücke (30) ein extern ansteuerbares Sperrventil (43) zum Öffnen und Schließen der Verbindung von (V) nach (T) angeordnet ist.Hydraulic control valve according to Claim 1, characterized in that the housing-internal bridge leading away from the fifth internal annular channel (V) ( 30 ) at both the (A) associated annulus ( 23 ) as well as to the tank connection (T) associated annulus ( 25 ) is connected, in a purpose between the in-house bridge ( 30 ) and to the terminal (A) associated annulus ( 23 ) configured connecting bore ( 40 ) an in-valve check valve ( 42 ) with a direction of passage directed towards port (A) and in the downstream of the bridge ( 30 ) outgoing connection bore ( 40 ) to the tank connection (T) associated annulus ( 25 ) leading section ( 41 ) of the in-house bridge ( 30 ) an externally controllable shut-off valve ( 43 ) is arranged to open and close the connection from (V) to (T).
  3. Hydraulisches Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrventil (43) ein elektrisch ansteuerbares Sperrventil ist.Hydraulic control valve according to claim 2, characterized in that the check valve ( 43 ) is an electrically controllable check valve.
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